芍药苷靶向Piezo1离子通道：一种改善肾纤维化微循环障碍的新型治疗策略

为解决慢性肾脏病(CKD)中肾纤维化和微循环障碍的治疗难题，解放军总医院团队开展了一项关于芍药苷(PF)靶向机械敏感离子通道Piezo1的研究。通过5/6肾切除和db/db小鼠模型结合分子对接、表面等离子共振(SPR)等技术，发现PF通过抑制Piezo1/Ca2+/HIF-1α轴，改善内皮间质转化(EndMT)和血管完整性，为CKD治疗提供了新型机械药理学策略。

　　

慢性肾脏病(CKD)影响着全球10%的人口，每年导致120万人死亡，其中肾纤维化是疾病进展的共同终末通路。随着肾功能恶化，肾脏微血管逐渐稀疏，缺氧微环境触发内皮细胞向间质转化(EndMT)，形成纤维化恶性循环。尽管已知机械敏感离子通道Piezo1在血管机械信号转导中起关键作用，但针对该靶点的特异性药物仍属空白。

解放军总医院的研究团队将目光投向了传统中药芍药的主要活性成分——芍药苷(Paeoniflorin, PF)。这种单萜苷类化合物虽已知具有抗炎、抗氧化等多重功效，但其对抗肾纤维化的机制，尤其是与机械信号通路的交互作用尚不明确。研究人员通过5/6肾切除诱导的慢性肾衰(CRF)大鼠和糖尿病肾病(DKD)db/db小鼠模型，结合分子对接、表面等离子共振(SPR)和功能实验，系统揭示了PF通过靶向Piezo1改善肾纤维化的创新机制。

研究采用多组学技术路线：通过系统药理学筛选PF与CKD的交叉靶点；建立5/6肾切除和db/db小鼠模型评估肾功能和组织病理；运用超声检测肾血流动力学；采用可调刚度水凝胶(1-40 kPa)模拟纤维化微环境；通过siRNA敲低和过表达验证Piezo1功能；结合分子对接和SPR分析PF-Piezo1相互作用；利用钙离子荧光探针(Fluo-3 AM)检测细胞内Ca²⁺动态。

【PF改善肾功能和纤维化】
在CRF大鼠中，PF剂量依赖性地降低血清肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)和尿白蛋白/肌酐比值(uACR)，改善肾小球硬化和间质纤维化。Masson染色显示胶原沉积减少，Western blot证实纤维化标志物Vimentin和TGF-β1表达下调。

【微循环功能重建】
肾动脉超声显示PF恢复CRF大鼠的峰值收缩流速(PSV)。免疫荧光显示PF增加α-SMA⁺/Desmin⁺动脉密度和PECAM-1⁺微血管密度，改善缺氧诱导的HUVEC管腔形成能力，上调VEGFA表达。

【Piezo1靶向机制】
分子对接显示PF以-7.9 kcal/mol结合能结合Piezo1的CYS977/PHE984等关键残基，SPR测得KD=2.44 μM。PF抑制Yoda1诱导的Ca²⁺内流(荧光强度降低42%)，但不影响Piezo1表达。在40 kPa硬基质中，PF逆转了Piezo1介导的内皮标志物VE-cadherin/eNOS下降和间质标志物Vimentin/TGF-β1上升。

【HIF-1α信号轴调控】
PF与HIF-1抑制剂BAY 87-2243协同下调HIF-1α表达。在共培养实验中，PF抑制Yoda1激活的HUVEC分泌TGF-β1，使NRK-49F成纤维细胞的Fibronectin和COL1表达降低60%-70%。

这项研究首次阐明PF通过靶向Piezo1的CYS977等关键位点，抑制Ca²⁺/HIF-1α信号轴，从而阻断EndMT和内皮-成纤维细胞恶性循环。这种"机械-代谢"双重调控机制，不仅为理解肾纤维化提供了新视角，更为CKD治疗提供了首个靶向Piezo1的天然化合物候选药物。发表于《Journal of Advanced Research》的这项成果，为开发基于机械生物学的中药现代化策略树立了典范。